隧道監(jiān)控量測(cè)方案

1、GJ中鐵隧道股份雅康高速公路 C17合同段隧道監(jiān)控量測(cè)方案四川省雅安至康定高速公路工程項(xiàng)目C17合同段隧道監(jiān)控量測(cè)實(shí)施方案中國(guó)中鐵中鐵隧道股份有限公司雅康高速公路 C17合同段項(xiàng)目經(jīng)理部二0一四年九月十五日目錄一、編制依據(jù)2三、工程概況2四、監(jiān)控量測(cè)管理 3五、監(jiān)控量測(cè)技術(shù)要求 31 .量測(cè)數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確可靠。 32 .數(shù)據(jù)處理和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)要快速準(zhǔn)確。 43 .監(jiān)控必須及時(shí)有效、落到實(shí)處。 4六、量測(cè)項(xiàng)目及內(nèi)容 4七、工作內(nèi)容、方法和儀器 4L洞內(nèi)外觀察42 .拱頂下沉量測(cè)53 .地表沉降64、周邊位移8八、洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)斷面間距 9九、量測(cè)頻率與結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 10十、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析與信息反饋 11

2、十一、初期支護(hù)監(jiān)測(cè)結(jié)果異常的處理 12中 X賽 "" 一.,一 一'，,.一”，=. , . ，= 一一 0- J |.= 一、編制依據(jù)1、工程測(cè)量規(guī)范(GB 50026-2007)2、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-20032、公路隧道施工技術(shù)規(guī)范(JTG F60-2009)4、隧道監(jiān)控施工技術(shù)規(guī)范3、招投標(biāo)文件、設(shè)計(jì)圖紙等有關(guān)資料。二、編制目的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是斜井施工管理的重要組成部分，它不僅能指導(dǎo)施 工，預(yù)報(bào)險(xiǎn)情，確保安全，而且通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)獲得圍巖動(dòng)態(tài)的信息 (數(shù) 據(jù))，為修正和確定初期支護(hù)參數(shù)及混凝土襯砌支護(hù)時(shí)間提供信息依 據(jù)，為完善斜井工程設(shè)計(jì)與指導(dǎo)施工提供

3、可靠的足夠的數(shù)據(jù)。三、工程概況雅安至康定高速公路項(xiàng)目路基土建工程施工C17標(biāo)段位于四JI省西部二郎山西麓、甘孜藏族自治州東南部，界于邛珠山脈與大雪山 脈之間，大渡河由北向南縱貫全境。川藏公路穿越東北部，是進(jìn)藏出 川的咽喉要道，素有甘孜州東大門(mén)之稱(chēng)。本合同段橫跨瀘定縣烹壩鄉(xiāng)喇嘛寺村與黃草坪村、康定縣姑咱鎮(zhèn)大杠村與上瓦斯村，涉及 2縣2鄉(xiāng)鎮(zhèn)4村，起訖樁號(hào)為K108+450- K118+37Q線路全長(zhǎng)9.92km。本標(biāo)段工程主要包括路基工程：1段長(zhǎng) 283.5米；橋梁工程：3座總長(zhǎng)522.5米；隧道工程：3座隧道，其 中大坪隧道長(zhǎng)3021米，最大埋深863nl大杠山隧道長(zhǎng)4799米，最 大埋深669

4、米，龍進(jìn)隧道長(zhǎng)1287.5米，最大埋深328nl涵洞工程：1L，11，-1，1 -" 1 - 1= 1,''“一 一 . , ” 一，。" 一，.,， J鋼筋混凝土蓋板涵，33m+12.52mW處。四、監(jiān)控量測(cè)管理1、成立隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)小組，受項(xiàng)目總工領(lǐng)導(dǎo)并配齊必須的檢測(cè)儀器、設(shè)備、用品，明確工作職責(zé)和標(biāo)準(zhǔn)，承擔(dān)量測(cè)任務(wù)。2、量測(cè)組負(fù)責(zé)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)、日常量測(cè)、數(shù)據(jù)處理和儀器設(shè)備的保養(yǎng)維修工作，并及時(shí)將量測(cè)信息反饋于施工和設(shè)計(jì)。3、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)按制定的量測(cè)工作計(jì)劃認(rèn)真組織實(shí)施，并與其它施工環(huán)節(jié)緊密配合，不間斷的貫穿于整個(gè)施工過(guò)程中。4、各預(yù)埋測(cè)點(diǎn)埋設(shè)要牢固可靠，

5、易于識(shí)別并妥善保護(hù)，不能任意撤換和避免破壞。5、按現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)計(jì)劃，在做好現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)工作的同時(shí)，及時(shí)分析整理內(nèi)業(yè)資料并分類(lèi)歸檔，按規(guī)范要求做好量測(cè)竣工文件。6、監(jiān)控量測(cè)組織機(jī)構(gòu)框圖圖一監(jiān)控量測(cè)組織機(jī)構(gòu)圖五、監(jiān)控量測(cè)技術(shù)要求1 .量測(cè)數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確可靠。隧道開(kāi)挖后其變形和應(yīng)力變化較快，必須根據(jù)施工情況快速準(zhǔn)確中 X賽一=-， =. ",',.，, 一一，一"一一一，一 口一的進(jìn)行量測(cè)，才能掌握圍巖變化的第一手資料， 從而為進(jìn)一步的判斷 和監(jiān)控提供準(zhǔn)確的資料，高精度的儀器設(shè)備和高素質(zhì)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員 是必要的保證。2 .數(shù)據(jù)處理和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)要快速準(zhǔn)確。隧道監(jiān)測(cè)的目的是為了保證隧

6、道施工的安全， 在隧道施工中根據(jù) 已有量測(cè)信息，采用回歸分析、灰色預(yù)測(cè)等方法，對(duì)圍巖的進(jìn)一步變 形和應(yīng)力發(fā)展情況做出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)隧道施工中隱藏的不 安全因素，從而能在有效的時(shí)間內(nèi)采取加固措施以避免安全事故的發(fā) 生。3 .監(jiān)控必須及時(shí)有效、落到實(shí)處。目前國(guó)內(nèi)對(duì)量測(cè)方面的研究較多， 然而，真正根據(jù)量測(cè)信息對(duì)斜 井施工安全進(jìn)行監(jiān)控，并進(jìn)行有效反饋和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、施工的很少?；?費(fèi)大量人力物力獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和信息僅僅限于低水平的應(yīng)用，起不到優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)和施工方法的目的。 究其原因，大多現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員無(wú) 法對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面綜合分析和應(yīng)用。六、量測(cè)項(xiàng)目及內(nèi)容隧道監(jiān)控量測(cè)必測(cè)項(xiàng)目主要內(nèi)容包括洞、內(nèi)外

7、觀察、拱頂下沉、地表沉降（4、周邊位移、收斂 。選測(cè)項(xiàng)目包括鋼架內(nèi)力及外力、圍巖體內(nèi)位移、圍巖壓力 及兩層支護(hù)間壓力日）、支護(hù)、襯砌內(nèi)應(yīng)力錨桿軸力。七、工作內(nèi)容、方法和儀器1 .洞內(nèi)外觀察/X 賽J 一-,一"一一 ="'，一 . “一，一 " 一一，小一，一,=J=一一.=。）洞內(nèi)外觀察分開(kāi)挖工作面觀察、已施工區(qū)段觀察以及地表觀察，開(kāi)挖工作面觀察應(yīng)每次開(kāi)挖后進(jìn)行一次， 內(nèi)容包括節(jié)理裂隙發(fā)育 情況、工作面穩(wěn)定狀態(tài)、圍巖變形等，當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況基本無(wú)變化時(shí)，可 每天進(jìn)行一次，觀察后應(yīng)繪制開(kāi)挖工作面略圖并作好地質(zhì)素描和圍巖 級(jí)別判定卡。對(duì)已施工區(qū)段的觀察至少每周一次

8、， 觀察內(nèi)容應(yīng)包括噴射混凝 土、錨桿、鋼架的情況，以及施工質(zhì)量是否符合規(guī)定的要求。洞外觀察包括洞口地表情況、地表沉陷、邊坡及仰坡的穩(wěn)定、 地表水滲透的觀察。在觀察過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件惡化，初期支護(hù)發(fā)生異?，F(xiàn)象， 應(yīng)立即通知總工程師及副經(jīng)理采取應(yīng)急措施，并派專(zhuān)人進(jìn)行不間斷觀 察。范圍：工作面及初期支護(hù)地段進(jìn)行觀察。監(jiān)測(cè)儀器為：全站儀、水準(zhǔn)儀、收斂計(jì)、數(shù)碼相機(jī)等。2 .拱頂下沉量測(cè)觀測(cè)布置見(jiàn)下圖：全斷面和臺(tái)階法開(kāi)挖隧道內(nèi)拱頂沉降和凈空收斂測(cè)點(diǎn)布置 如下圖二、三所示：圖二全斷面開(kāi)挖隧道位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖圖三臺(tái)階法開(kāi)挖隧道位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖表1凈空收斂量測(cè)測(cè)線布置開(kāi)挖方法測(cè)線布置全斷面法一條水平測(cè)線臺(tái)階法

9、每臺(tái)階一條水平測(cè)線拱頂下沉觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在距離觀察點(diǎn) 3倍洞徑以外的穩(wěn)定點(diǎn) 處。O拱頂下沉量測(cè)斷面每個(gè)斷面布置 1-3個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)設(shè)在拱頂中 心或其附近，其精度為1mm量測(cè)時(shí)間應(yīng)延續(xù)到拱頂下沉穩(wěn)定后。測(cè)點(diǎn)應(yīng)牢固可靠，易于識(shí)別并妥為保護(hù)。拱頂量測(cè)后視測(cè)點(diǎn)必 須埋設(shè)在穩(wěn)定的巖面上，并和洞內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)建立聯(lián)系。拱頂下沉量測(cè)線的布置應(yīng)根據(jù)施工方法、地質(zhì)條件、量測(cè)斷面 所在的位置、隧道埋置深度等條件確定。在地質(zhì)條件良好，采用全斷 面開(kāi)挖時(shí)，可設(shè)一條水平測(cè)線。監(jiān)測(cè)儀器：精密水準(zhǔn)儀、掛尺、。3 .地表沉降目的及量測(cè)方法：量測(cè)目的(1)地表下沉的范圍以及下沉量的大小。(2)地表下沉量隨工作面推進(jìn)的變化規(guī)律。(3)

10、地表下沉穩(wěn)定的時(shí)間。量測(cè)方法用精密水準(zhǔn)儀量測(cè)，地形高差變化很大時(shí)(5米范圍內(nèi)地形高差 超過(guò)2口，其量測(cè)精度為士 1mm此時(shí)也可采用高精度全站儀近距量/驚”一 =一， 1一一 一,一,一.一.一,一 ，一.一" ,/ . I一.=測(cè)。在地形平坦地區(qū)，其量測(cè)精度為士 0.5mm地表下沉量測(cè)應(yīng)根據(jù)隧道埋置深度、地質(zhì)條件、地表有無(wú)建筑物、所采用的開(kāi)挖方式等因素確定。地表下沉量的測(cè)點(diǎn)應(yīng)與水平凈空相對(duì)變化和拱頂沉降量測(cè)的測(cè)點(diǎn)布置在同一斷面內(nèi)，沿隧道中線，地表下沉量測(cè)斷面的間距可按表 2采用。表2地表下沉量測(cè)斷面隧道埋深H(m)量測(cè)斷面間距(m)H> 2B15 30B< H< 2

11、B715H< B7注：B表示隧道開(kāi)挖進(jìn)度。橫斷面方向地表方向下沉量測(cè)的測(cè)點(diǎn)間隔應(yīng)取 4m/個(gè)，在一個(gè)量測(cè)斷面內(nèi)應(yīng)設(shè)58個(gè)測(cè)點(diǎn)。洞頂?shù)乇硐鲁亮繙y(cè)斷面見(jiàn)圖四，觀測(cè) 點(diǎn)的埋設(shè)詳見(jiàn)隧道變形觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置參考圖五。圖四洞頂下沉量測(cè)點(diǎn)布置圖隧道變形觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置參考圖示意（單位：mm）圖五洞頂下沉量測(cè)點(diǎn)埋設(shè)圖地表下沉量測(cè)應(yīng)在開(kāi)挖工作面前方 H+h （隧道埋置深度+隧道 高度）處開(kāi)始，直到襯砌結(jié)構(gòu)封閉、下沉基本停止為準(zhǔn)。地表下沉的量測(cè)頻率應(yīng)和拱頂下沉及水平相對(duì)凈空收斂變化 的量測(cè)頻率相同。監(jiān)測(cè)儀器為：精密水準(zhǔn)儀，全站儀等。4、周邊位移周邊位移量測(cè)是隧道施工監(jiān)控量測(cè)的重要項(xiàng)目，收斂值是最基本的量測(cè)數(shù)據(jù)，必須量測(cè)

12、準(zhǔn)確，計(jì)算無(wú)誤。周邊位移點(diǎn)應(yīng)在開(kāi)挖后進(jìn)行 支護(hù)時(shí)埋設(shè)，埋設(shè)時(shí)應(yīng)一邊用螺紋鋼焊接在拱架內(nèi)側(cè)， 另一端用直徑 為2-3cm鋼圈焊接在螺紋鋼上，埋設(shè)時(shí)應(yīng)埋在不易破壞的地方， 盡量 讓左右量測(cè)點(diǎn)高程及里程相同的地方， 且每組收斂點(diǎn)的間距應(yīng)根據(jù)圍 巖級(jí)別確定，每斷面2-3對(duì)測(cè)點(diǎn)，一但收斂點(diǎn)被外界因素破環(huán)，應(yīng)盡 快補(bǔ)設(shè)收斂點(diǎn)，其目的是了解巖體的變化規(guī)律，確定二次襯砌的施作 時(shí)間，制定施工安全措施，是量測(cè)的重點(diǎn)。一般情況下，周邊收斂位 移測(cè)點(diǎn)距開(kāi)挖工作面應(yīng)小于 2nl測(cè)點(diǎn)埋設(shè)后，第一次測(cè)量時(shí)間應(yīng)在 上次爆破后24小時(shí)之內(nèi)，并在下一次爆破前進(jìn)行；第一次測(cè)量的初 讀數(shù)是關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，應(yīng)反復(fù)測(cè)讀，當(dāng)連續(xù)量測(cè)3次的誤

13、差小于0.18mm時(shí)，才能最終確定為初讀數(shù)，量測(cè)間隔時(shí)間一般為: 表3量測(cè)間隔時(shí)間表量測(cè)間隔時(shí)間1天-15天16天-1月1月-3月3月以后1-2次/天1次/天1-2次/周1-3次/月隧道周邊位移量測(cè)測(cè)線布置示意圖（圖六）如下:收斂點(diǎn)監(jiān)測(cè)儀器為：JSS30A30型收斂?jī)x，量測(cè)范圍0.5mm30m, 分辨率0.01mni測(cè)量精度0.06mm數(shù)顯示值穩(wěn)定度為26h內(nèi)不大于 0.01mm如果一旦用收斂?jī)x測(cè)的變化值大于 1mm應(yīng)立即重測(cè)，如果觀察 值沒(méi)問(wèn)題，應(yīng)立刻停止施工，向相應(yīng)的部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)反應(yīng)，待領(lǐng)導(dǎo)指示。 八、洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)斷面間距1、量測(cè)斷面間距隧道內(nèi)拱頂沉降和凈空收斂量測(cè)斷面間距見(jiàn)下表4:表4監(jiān)控量

14、測(cè)斷面間距圍巖級(jí)別斷面間距（m）V5IV10m30淺埋段地表下沉量測(cè)斷面縱向間距按下表5確定:表5地表沉降測(cè)點(diǎn)縱向間距隧道埋深與開(kāi)挖寬度縱向測(cè)點(diǎn)間距（m）2B<H<2.5B2050B< H°W 2B10-20H)< B5-10注：H0為隧道埋深；B為隧道開(kāi)挖寬度。九、量測(cè)頻率與結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)1.拱頂下沉量測(cè)與凈空變化量測(cè)宜用相同的量測(cè)頻率， 應(yīng)從表8 中根據(jù)變形速度和距開(kāi)挖工作面距離選擇較高的一個(gè)量測(cè)頻率。變形速度（mm/d）量測(cè)斷面距開(kāi)挖工作面的距離（城量測(cè)頻率>5(0 1) B(12)次/d15(1 2) B1次/d0.5 1(1 2) B1 次/(2 3

15、d)0.2 0.5(2 5) B1 次/2d<0.2>5B1次/周表8量測(cè)頻率注：B表示隧道開(kāi)挖進(jìn)度。2、監(jiān)控結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)收斂速度判別。一般地段：收斂速度 5mm / d時(shí)，圍巖處 于急劇變化狀態(tài)，加強(qiáng)初期支護(hù)系統(tǒng)；根據(jù)位移變化速率判斷圍巖穩(wěn) 定狀況，變形基本穩(wěn)定應(yīng)符合下列條件：隧道周邊變形速率有明顯減 緩趨勢(shì)；拱腳水平相對(duì)凈空變化速度小于 2.0mm/d,拱頂相對(duì)下沉速 度小于0.15mm/d。特殊地質(zhì)地段。各項(xiàng)量測(cè)作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基/3 賽 一一 。一 一，”一,一I 一" 一="，”一=一1 =一" 一 ，,， =本穩(wěn)定后13周結(jié)束。斷層破碎帶

16、地段位移長(zhǎng)時(shí)間不能穩(wěn)定時(shí)延長(zhǎng) 量測(cè)時(shí)間并采取加強(qiáng)措施。十、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析與信息反饋工程監(jiān)控量測(cè)作為施工組織的核心內(nèi)容之一， 置于動(dòng)態(tài)管理體系 之中，具體包括監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)的整理分析和信息反饋等幾個(gè)主要方面。1 .量測(cè)數(shù)據(jù)的整理、分析數(shù)據(jù)整理：把原始數(shù)據(jù)通過(guò)一定的方法，如大小順序，用頻率 分布的形式把一組數(shù)據(jù)分布情況顯示出來(lái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的數(shù)字特征計(jì)算 以及離散數(shù)據(jù)的取舍。必要時(shí)，還應(yīng)根據(jù)散點(diǎn)圖數(shù)據(jù)分布狀況，選擇合適的函數(shù)， 對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，以預(yù)測(cè)該點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大位移值或應(yīng)力 值，預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)和建筑物的安全狀況，防患于未然。常用的回歸函數(shù)有 對(duì)數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、雙曲函數(shù)。還可通過(guò)插值法，在實(shí)測(cè)

17、數(shù)據(jù)的基 礎(chǔ)上，采用函數(shù)近似的方法，求的符合量測(cè)規(guī)律而又未實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)。2 .建立監(jiān)測(cè)變形管理等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，管理等級(jí)分3級(jí)。通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié) 果的比較和分析來(lái)判定支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，并指導(dǎo)施工。3 .建立快速信息反饋渠道為確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的質(zhì)量，加快信息反饋速度，建立快速信息反 饋平臺(tái)。監(jiān)控量測(cè)設(shè)置洞內(nèi)和地表兩個(gè)監(jiān)測(cè)小組， 每個(gè)小組的監(jiān)測(cè)數(shù) 據(jù)均由計(jì)算機(jī)管理，并與項(xiàng)目總工計(jì)算機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)進(jìn)行內(nèi)部快速傳 遞，從而做到每日監(jiān)測(cè)結(jié)果的及時(shí)上報(bào)。如有變形超過(guò)管理標(biāo)準(zhǔn)，則 由總工根據(jù)相關(guān)要求制定對(duì)策，通過(guò)調(diào)度命令直接傳達(dá)到工區(qū)執(zhí)行，/30= 1、1-，一=, 1一,一,一,一一“," = 一 &quo

18、t;.一 ,一.一" ,/ .I.一一并同時(shí)通過(guò)電話及其他方式通知監(jiān)理及設(shè)計(jì)單位。 周報(bào)、月報(bào)則通過(guò) 書(shū)面形式上報(bào)項(xiàng)目總工，有項(xiàng)目部按期向監(jiān)理、設(shè)計(jì)和建設(shè)單位提交 監(jiān)測(cè)報(bào)告，并附上相對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)位移或應(yīng)力時(shí)態(tài)曲線圖，和對(duì)施工情 況進(jìn)行評(píng)價(jià)并提出施工建議。信息反饋設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：施工方法變更的建議；施工工序 的更改；預(yù)留變形量的修改或確認(rèn)；設(shè)計(jì)參數(shù)的修改或確認(rèn)；輔助施 工措施的選擇與變更；周邊環(huán)境的影響評(píng)估及輔助施工措施建議。見(jiàn)表9結(jié)構(gòu)允許相對(duì)位移表。表9變形管理等級(jí)管理等級(jí)管理位移（mm施工狀態(tài)mUK U0/3可正常施工nU/3WIK 2U0/3應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)iU> (2Uo/3)應(yīng)采取特殊措施注：U實(shí)測(cè)位移值；U0最大允許位移值十一、初期支護(hù)監(jiān)測(cè)結(jié)果異常的處理斜井監(jiān)控量測(cè)結(jié)果出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況采取相應(yīng)措施， 一般可按以下方法處理：1 .如果是由于基底下沉引起的，盡快將仰拱封閉，如仍然下沉， 在墻角處加設(shè)